| 研究概要 |
本年度は、カーボンナノチューブ(CNT)電極として,単層カーボンナノチューブ(SWCNT)を塗布したステンレス板およびマイクロ波プラズマ支援化学気相成長(MP-CVD)法により多層カーボンナノチューブ(MWCNT)を成長させたステンレス板の2種類を電極に用い,アルゴンガス中における放電開始電圧と放電維持電圧を測定し,CNT無しのステンレス(SUS)電極と比較することにより,CNT電極が放電特性に及ぼす影響を調べた。
1.放電開始電圧
電極間距離dが0.1mmから1mmの短い場合は,アルゴンガスの圧力(100Pa〜2000Pa)によらず、SWCNT電極がSUS電極,よりも低い放電開始電圧を示した。しかし,d=10mmの場合には,圧力pが高くなるにつれて,SUS電極(CNT無し)の方が低い放電開始電庄を示した。他方,MP-CVD法で作製したMWCNTは,SUS電極と同程度,もしくは高い放電開始電圧を示した。これは,MP-CVDにより作製されたMWCNT電極の表面は,CNTが密集して林立し,CNTの間に細く深い隙間が無数に存在する構造を持っているために,その二次電子放出能が低いことによると考えられる。
2.放電維持電圧
維持電圧についても,開始電圧と同じ傾向が観察され,SWCNT電極ではp・d<1200Pa・mmの時,SUS電極(CNT無し)より低い維持電圧が得られた。
3.アルゴンガス中の不純物の効果(ペニング効果)
アルゴンガスを導入する前に放電容器を真空排気する圧力を2×10^<-3>Paまでとした場合の放電開始電圧は,2×10^<-4>Paまで排気した場合に比べて10%から20%低下した。この放電開始電圧の低下は,アルゴンの励起電圧(11.53V)よりも低い電離電圧を持つガス分子の電離により引き起こされるペンニング効果と考えられるが,そのガス種を特定するには至っていない。
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